Фазочувствительный детектор

 

OllИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 56У! 99

Союз Советских

Соыиалистических

Уеспублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ьу (22) Заявлено 23.04.73 (21) 1909694/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 25.08.77 (51) М. Кл. - Н 03D 3/18

Государственный комитет

Совета, Министров СССР ло денное .азоВретеннй и открытий (53) УДК 621.376.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Басалаев и Э. И. Павлюк

Физико-механический институт АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫй ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительных преобразователях и системах фазовой автоподстройки частоты.

Известен фазочувстви гельный детектор, содержащий цепь из последовательно соединенных входного ключа, интегратора и выходного ключа, и генератор опорного сигнала, соединенный через временной распределитель с управляющими входами ключей (1).

Однако известный детектор нельзя использовать в быстродействующих системах для детектирования амплитудно-модулированных сигналов.

Цель изобретения — повышение быстродействия детектора.

Для этого в предлагаемом фазочувствительном детекторе параллельно указанной цепи включена дополнительно аналогичная цепь, а параллельно интеграторам каждой цепи включен соответствующий разрядный ключ, при этом управляющие входы введенных разрядных ключей соединены с соответствующими выходами временного распределителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого фазочувствительного детектора.

Детектор содержит цепь из последовательно соединенных входного ключа 1, интегратора 2, выходного ключа 3, и генератор 4 опорного сигнала, соединенный через временной распределитель 5 с управляющими входами входного и выходного ключей 1, 3, и па5 раллельно включенную аналогичную цепь из последовательно соединенных входного ключа 6, интегратора 7, выходного ключа 8, а параллельно интеграторам 2, 7 включен соответствующий разрядный ключ 9, 10, при

10 этом управляющие входы введенных разрядных ключей 9, 10 соединены с соответствующими выходами временного распределителя (11 — вход детектора, 12 — выход детектора). Параллельно интеграторам 2 и 7 вклю15 чены интегрирующие емкости 13 и 14.

Детектор работает следующим образом.

До начала рассмотрения все ключи находятся в разомкнутом состоянии. В первый полупериод импульсом управления замыка20 ются входной и выходной ключи 1 и 8. Через входной ключ 1 с входа 11 сигнал поступает на интегратор 2, а через ключ 8 имевшееся на выходе интегратора 7 напряжение прикладывается к выходу 12. Во второй полупериод

25 входной и выходной ключи 1 и 8 размыкаются, а выходной ключ 3 и разрядный ключ 10 замыкаются, в результате чего выход интегратора 2 подключается к выходу 12, а интегрирующая емкость 14 интегратора 7 разря30 жается через разрядный ключ 10, напряже567199 ние на выходе интегратора 7 устанавливается равным нулю, тем самым интегратор 7 подготавливается к следующему циклу. В третий полупериод на выходе 12 присутствует напряжение интегратора 2, поскольку выходной ключ 3 остается замкнутым, а входной сигнал подключается через входной ключ 6 к входу интегратора 7. В четвертом полупериоде проинтегрированное входное напряжение подключается через замкнутый выходной ключ 8 к выходу 12, а интегрирующая емкость 13 интегратора 2 разряжается через разрядный ключ 9, в результате чего на его выходе устанавливается нуль.

На выходе 12 в течение периода управляющего (опорного) напряжения присутствует напряжение, пропорциональное амплитуде входного сигнала и косинусу сдвига фаз между входным сигналом и управляющим напряжением за предыдущий полупериод, т. е. отработка изменений огибающей входного сигнала начинается в детекторе с задержкой, не превышающей половины периода опорной частоты.

Пусть на вход детектора подается сигнал вида Ув= Um sincot а=ьо+Ло, (где во=

2 — — частота опорного сигнала). ОбознаТо чив 4 текущее время (где i=0. 1, 2, 3, ...) и выразив t; через соО и 1:

"А = - + т; t< 1+

ЩО ОО можно записать выражение для выходного сигнала детектора

1. + То|2

U,„в,— — У sin tnt ти г, U / 2тс;

c0s а — + ) — соз а )(7и

О О О О

x(+ ;+ )j, где Тв — время интегрирования, или с учетом равенства после преобразования

U,„„= cos — . cos )<

1 2У,„Л

Ти о>О + Ло 2 "О у+2- i+ +

B режиме синхронного детектирования =0 и

2Uи вых— иО О

Точность передачи огибающей, оценивае10 мая максимальной абсолютной ошибкой, возникающей за счет аппроксимации непрерывной функции ступенчатой, зависит от отношения частоты опорного напряжения к частоте огибающей входного сигнала. Задержка в

15 изменении частоты модуляции на выходе 12 при изменении огибающей сигнала на входе

11 составляет полпериода опорной частоты, что позволяет распространить область применения детектора на быстродействующие уст20 ройства и следящие системы автоматики.

Целесообразно использовать детектор в синхронном режиме в измерительных усилителях и преобразователях постоянного тока, построенных по схеме модулятор — демоду25 лятор.

Формула изобретения

Фазочувствительный детектор, содержащий цепь из последовательно соединенных входного ключа, интегратора и выходного ключа, и генератор опорного сигнала, соединенный

З5 через временной распределитель с управляющими входами ключей, отлич ающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, параллельно указанной цепи включена аналогичная цепь, а параллельно интеграторам

40 каждой цепи включен соответствующий разрядный ключ, при этом управляющие входы введенных разрядных ключей соединены с соответствующими выходами временного распределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 356775, кл. Н ОЗК 9/04, 1970.

667199

Составитель В, Белякович

Техред М. Семенов

Корректор А. Степанова

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1839/1 Изд. P& 656 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раущская наб., д. 4/5